JP5836333B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、サーモパイルセンサーを用いた効率的な温度監視の技術に関する。 The present invention relates to images forming device, in particular, it relates to efficient temperature monitoring techniques using thermopile sensor.

画像形成装置等の電子機器において、定着部を一定温度以上に保つことにより、ユーザーからの使用要求から一定時間内に印刷動作を開始することが可能である。しかし、このために画像形成プロセスの最終段階である定着部が最も電力を消費しており、省電力化の意識が高まる今日、定着部の消費電力の見直しが積極的に行われている。その一つの方法として、焦電型赤外線センサーを用いた人体検知機能を搭載する技術がある。   In an electronic apparatus such as an image forming apparatus, it is possible to start a printing operation within a certain time from a use request from a user by keeping the fixing unit at a certain temperature or higher. However, for this reason, the fixing unit, which is the final stage of the image forming process, consumes the most electric power, and the power consumption of the fixing unit is being reconsidered today. As one of the methods, there is a technique for mounting a human body detection function using a pyroelectric infrared sensor.

人体検知機能を利用して「非検知」で装置をReadyモードからSleepモードへ移行させることにより、電源の切り忘れを防ぐことができ電力を削減することができる。その際、Sleepモードでは一般的にディスプレイ（表示部）が消灯状態になるため、ユーザーの利便性を考慮して、人体検知機能の「検知」で表示部を点灯する機構が用いられている。このように、上記制御は一例であるが、焦電型赤外線センサーを始めサーモパイルセンサー等の低消費電力で検知領域が広い特徴を有した赤外線センサーを用いた人体検知が取り入れられている。サーモパイル素子を２次元のアレイ状に配置することでサーモパイルアレイセンサーを構成することができ、サーモパイルアレイセンサーは、被測定対象の２次元の熱分布を測定することができる。   By using the human body detection function to “undetect” the device to shift from the Ready mode to the Sleep mode, it is possible to prevent forgetting to turn off the power and to reduce the power. At this time, since the display (display unit) is generally turned off in the sleep mode, a mechanism for turning on the display unit by “detection” of the human body detection function is used in consideration of user convenience. As described above, the above control is an example, but human body detection using an infrared sensor having low power consumption and a wide detection area, such as a pyroelectric infrared sensor and a thermopile sensor, is adopted. A thermopile array sensor can be configured by arranging thermopile elements in a two-dimensional array, and the thermopile array sensor can measure a two-dimensional heat distribution of a measurement target.

例えば、下記特許文献１では、サーモパイルセンサーを用いた人体検知技術について記載されている。当該人体検出装置は、人体からの放射熱をサーモパイルにより検出し、サーモパイルからの直流検出出力により所定の負荷を駆動し、人体の存在を検出する。   For example, the following Patent Document 1 describes a human body detection technique using a thermopile sensor. The human body detection device detects radiant heat from the human body with a thermopile, drives a predetermined load with a DC detection output from the thermopile, and detects the presence of the human body.

特開平１−６６５８８号公報JP-A-1-66588

しかしながら、サーモパイルアレイセンサーの視野角は比較的狭いため、測定距離が近くなるほど測定可能範囲が狭くなる。このため、例えば、画像形成装置の機内にサーモパイルアレイセンサーを設けた場合、機内の広範囲に亘る温度測定が困難となる。サーモパイルアレイセンサーにより広範囲に亘って温度測定を行うには、複数のサーモパイルセンサーが必要になり、コスト高及び装置の大型化を招く。   However, since the viewing angle of the thermopile array sensor is relatively narrow, the measurable range becomes narrower as the measurement distance becomes shorter. For this reason, for example, when a thermopile array sensor is provided in the image forming apparatus, it is difficult to measure temperature over a wide range in the image forming apparatus. In order to perform temperature measurement over a wide range with the thermopile array sensor, a plurality of thermopile sensors are required, which leads to an increase in cost and an increase in size of the apparatus.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、コスト高及び装置の大型化を招くことなく、機器内部に設けられたサーモパイルアレイセンサーにより広範囲の温度測定を可能にすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an object of enabling a wide range of temperature measurement by a thermopile array sensor provided in an apparatus without incurring high costs and an increase in size of the apparatus. And

本発明の一局面に係る画像形成装置は、画像データに基づいて生成されたトナー像を記録媒体上に画像形成する画像形成部と、
前記記録媒体上のトナー像を熱ローラー及び圧ローラーにより当該記録媒体に定着させる定着部と、
２次元のアレイ状に配置された複数のサーモパイル素子を有し、温度検出面を縦横複数の領域に分割して各サーモパイル素子が各領域の温度に対応する温度検出信号を出力するサーモパイルアレイセンサーと、
前記熱ローラーと前記サーモパイルアレイセンサーの前記温度検出面の間に介在して、前記温度検出面の前方となる位置に配置され、前記定着部における前記熱ローラーの一部であって前記サーモパイルアレイセンサーの視野角外となる部分である被測定対象位置から放射される赤外線を反射させて、前記温度検出面における予め定められた領域に限定的に入射させる角度に調整された反射部材と、
前記複数のサーモパイル素子のそれぞれから出力される前記温度検出信号に基づいて温度を検出する温度検出部とを備え、
前記反射部材は複数設けられ、当該各反射部材毎に、前記被測定対象位置及び前記予め定められた領域がそれぞれ異ならせて設定され、前記反射部材毎の前記被測定対象位置は、前記熱ローラーの回転軸方向において異なる位置とされ、
前記サーモパイルアレイセンサーは、前記温度検出面における前記各予め定められた領域以外となる温度検出領域に、当該サーモパイルアレイセンサーの視野角内となる前記熱ローラー部分を前記被測定対象位置として当該部分から放射される赤外線が入射される位置に配置され、
前記温度検出部は、前記各予め定められた領域及び前記温度検出領域にある前記各サーモパイル素子から出力される前記温度検出信号に基づいて、前記各予め定められた領域及び前記温度検出領域に対応するそれぞれの前記被測定対象位置の温度を検出し、
前記サーモパイルアレイセンサー及び前記複数の反射部材が機器内部に設けられている。 An image forming apparatus according to one aspect of the present invention includes: an image forming unit that forms an image of a toner image generated based on image data on a recording medium;
A fixing unit for fixing the toner image on the recording medium to the recording medium by a heat roller and a pressure roller;
A thermopile array sensor having a plurality of thermopile elements arranged in a two-dimensional array, the temperature detection surface being divided into a plurality of vertical and horizontal areas, and each thermopile element outputting a temperature detection signal corresponding to the temperature of each area; ,
The thermopile array sensor is disposed between the heat roller and the thermopile array sensor at a position in front of the temperature detection surface and is a part of the heat roller in the fixing unit. a reflecting member which reflects the infrared rays emitted from the measuring points, has been adjusted to the angle to be limited to entering the predetermined area to definitive on the temperature detection surface is at a viewing angle out to become part of,
A temperature detection unit that detects a temperature based on the temperature detection signal output from each of the plurality of thermopile elements;
A plurality of the reflection members are provided, and the measurement target position and the predetermined region are set different for each reflection member, and the measurement target position for each reflection member is the heat roller. Different positions in the rotation axis direction of
The thermopile array sensor has a temperature detection area other than the predetermined areas on the temperature detection surface, and the heat roller part that is within the viewing angle of the thermopile array sensor is used as the measurement target position from the part. Arranged at the position where the emitted infrared light is incident,
The temperature detection unit corresponds to the predetermined region and the temperature detection region based on the temperature detection signal output from each thermopile element in the predetermined region and the temperature detection region. Detecting the temperature of each position to be measured,
The thermopile array sensor and the plurality of reflecting members are provided inside the device.

本発明によれば、コスト高及び装置の大型化を招くことなく、機器内部に設けられたサーモパイルアレイセンサーの視野角を実質的に広げて広範囲の温度測定が可能になる。   According to the present invention, it is possible to measure a wide range of temperatures by substantially widening the viewing angle of the thermopile array sensor provided in the apparatus without increasing the cost and increasing the size of the apparatus.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。1 is a front sectional view showing a structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 画像成形装置の主要内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows roughly the main internal structures of an image forming apparatus. 一例に係るサーモパイルアレイセンサーの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the thermopile array sensor which concerns on an example. サーモパイルアレイセンサーで熱ローラーの回転軸方向における各位置の温度を検出する構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which detects the temperature of each position in the rotating shaft direction of a heat roller with a thermopile array sensor. 熱ローラーの温度を検出する場合のサーモパイルアレイセンサーの温度検出面の温度検出領域の割り当て例を示す図である。It is a figure which shows the example of allocation of the temperature detection area | region of the temperature detection surface of a thermopile array sensor in the case of detecting the temperature of a heat roller. サーモパイルアレイセンサーで機内と機外の温度を検出するようにした例を示す図である。It is a figure which shows the example which detected the temperature inside and outside a machine with a thermopile array sensor. 機内と機外の温度を検出する場合のサーモパイルアレイセンサーの温度検出面の温度検出領域の割り当て例を示す図である。It is a figure which shows the example of allocation of the temperature detection area | region of the temperature detection surface of a thermopile array sensor in the case of detecting the temperature inside and outside a machine.

以下、本発明の一実施形態に係る電子機器及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。   Hereinafter, an electronic apparatus and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front sectional view showing the structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

本開示の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、及び原稿読取部５等を備えて構成されている。   The image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure is a multifunction machine having a plurality of functions such as a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function. The image forming apparatus 1 includes an apparatus main body 11 that includes an operation unit 47, an image forming unit 12, a fixing unit 13, a paper feeding unit 14, a document feeding unit 6, a document reading unit 5, and the like.

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を原稿読取部５が光学的に読み取り、画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。   When the image forming apparatus 1 performs a document reading operation, the document reading unit 5 optically reads a document fed by the document feeding unit 6 or a document placed on the document placing glass 161, Generate image data. Image data generated by the document reading unit 5 is stored in a built-in HDD or a network-connected computer.

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。画像形成部１２の画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋは、感光体ドラム１２１と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、現像装置１２２と、１次転写ローラー１２６とをそれぞれ備えている。   When the image forming apparatus 1 performs an image forming operation, the image forming unit 12 is supplied from the paper supply unit 14 based on the image data generated by the document reading operation or the image data stored in the built-in HDD. A toner image is formed on a recording paper P as a recording medium to be paper. The image forming units 12M, 12C, 12Y, and 12Bk of the image forming unit 12 include a photosensitive drum 121, a charging device 123, an exposure device 124, a developing device 122, and a primary transfer roller 126, respectively. .

画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋの各現像装置１２２は、静電潜像現像用のトナーを収容している。現像装置１２２は、当該トナーを、上記帯電装置１２３による帯電及び上記露光装置１２４による露光が完了した感光体ドラム１２１表面に供給する。   Each developing device 122 of the image forming units 12M, 12C, 12Y, and 12Bk contains toner for developing an electrostatic latent image. The developing device 122 supplies the toner to the surface of the photosensitive drum 121 that has been charged by the charging device 123 and exposed by the exposure device 124.

カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分から
なる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、トナー像を１次転写ローラー１２６により、駆動ローラー１２５ａ及び従動ローラー１２５ｂに張架されている中間転写ベルト（転写ベルト）１２５上に転写させる。 When performing color printing, the magenta image forming unit 12M, the cyan image forming unit 12C, the yellow image forming unit 12Y, and the black image forming unit 12Bk of the image forming unit 12 each receive image data. A toner image is formed on the photosensitive drum 121 by charging, exposure, and development processes based on the image composed of each color component, and the toner image is driven by the primary transfer roller 126 by the driving roller 125a and the driven roller 125b. The image is transferred onto an intermediate transfer belt (transfer belt) 125 that is stretched around the belt.

なお、中間転写ベルト１２５、１次転写ローラー１２６、駆動ローラー１２５ａ、及び従動ローラー１２５ｂは、中間転写ユニット５０に実装されている。中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５ａと従動ローラー１２５ｂとの間を無端走行する。   The intermediate transfer belt 125, the primary transfer roller 126, the driving roller 125a, and the driven roller 125b are mounted on the intermediate transfer unit 50. The intermediate transfer belt 125 is driven by a driving roller 125 a in a state where an image carrying surface on which a toner image is transferred is set on the outer peripheral surface thereof and in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 121. The intermediate transfer belt 125 travels endlessly between the driving roller 125a and the driven roller 125b while being synchronized with each photosensitive drum 121.

中間転写ベルト１２５上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が、記録紙Ｐ上のトナー像を熱ローラー及び圧ローラーの熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。   The toner images of the respective colors transferred onto the intermediate transfer belt 125 are superimposed on the intermediate transfer belt 125 with the transfer timing adjusted to become a color toner image. The secondary transfer roller 210 conveys the color toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 125 from the sheet feeding unit 14 through the conveyance path 190 at the nip N between the intermediate transfer belt 125 and the driving roller 125a. The recording sheet P is transferred. Thereafter, the fixing unit 13 fixes the toner image on the recording paper P to the recording paper P by thermocompression bonding of a heat roller and a pressure roller. The recording paper P on which the color image has been formed after completion of the fixing process is discharged to a discharge tray 151.

装置本体１１の内部に、サーモパイルアレイセンサー８０と図示しない少なくとも一つの鏡（反射部材の一例）が設けられている。サーモパイルアレイセンサー８０は、画像形成装置１において温度監視が必要な部材の温度を非接触で検出するものであり、図１の例では、定着部１３の近傍に設けられている。鏡は、サーモパイルアレイセンサー８０の視野角外にある被測定対象から放射される赤外線を反射させてサーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面の予め定められた領域に入射させるためのものである。   Inside the apparatus main body 11, a thermopile array sensor 80 and at least one mirror (not shown) (an example of a reflecting member) are provided. The thermopile array sensor 80 detects the temperature of a member that requires temperature monitoring in the image forming apparatus 1 in a non-contact manner, and is provided in the vicinity of the fixing unit 13 in the example of FIG. The mirror is for reflecting infrared rays emitted from the measurement target outside the viewing angle of the thermopile array sensor 80 so as to be incident on a predetermined region of the temperature detection surface of the thermopile array sensor 80.

次に、画像形成装置１の構成を説明する。図２は画像形成装置１の主要内部構成を示す機能ブロック図である。   Next, the configuration of the image forming apparatus 1 will be described. FIG. 2 is a functional block diagram showing the main internal configuration of the image forming apparatus 1.

画像形成装置１は、制御ユニット１０を備える。制御ユニット１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び専用のハードウェア回路等から構成され、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。   The image forming apparatus 1 includes a control unit 10. The control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM, a ROM, a dedicated hardware circuit, and the like, and controls overall operation of the image forming apparatus 1.

原稿読取部５は、制御ユニット１０による制御の下、光照射部及びＣＣＤセンサー等を有する上記の読取機構１６３を備える。原稿読取部５は、光照射部により原稿を照射し、その反射光をＣＣＤセンサーで受光することにより、原稿から画像を読み取る。   The document reading unit 5 includes the reading mechanism 163 having a light irradiation unit, a CCD sensor, and the like under the control of the control unit 10. The document reading unit 5 reads an image from the document by irradiating the document with the light irradiating unit and receiving the reflected light with a CCD sensor.

画像処理部３１は、原稿読取部５で読み取られた画像の画像データを必要に応じて画像処理する。例えば、画像処理部３１は、原稿読取部５により読み取られた画像が画像形成部１２により画像形成された後の品質を向上させるために、シェーディング補正等の予め定められた画像処理を行う。   The image processing unit 31 performs image processing on the image data of the image read by the document reading unit 5 as necessary. For example, the image processing unit 31 performs predetermined image processing such as shading correction in order to improve the quality after the image read by the document reading unit 5 is formed by the image forming unit 12.

画像メモリー３２は、原稿読取部５による読取で得られた原稿画像のデータを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存する領域である。   The image memory 32 is an area for temporarily storing document image data obtained by reading by the document reading unit 5 and temporarily storing data to be printed by the image forming unit 12.

画像形成部１２は、原稿読取部５で読み取られた印刷データ、ネットワーク接続されたコンピューター２００から受信した印刷データ等の画像形成を行う。   The image forming unit 12 forms an image such as print data read by the document reading unit 5 and print data received from the computer 200 connected to the network.

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者からの指示を受け付ける。操作部４７は、液晶表示器でできたタッチパネル式の表示部４７３を備える。   The operation unit 47 receives instructions from the operator regarding various operations and processes that can be executed by the image forming apparatus 1. The operation unit 47 includes a touch panel type display unit 473 made of a liquid crystal display.

表示部４７３は、画像形成装置１が通常動作モードにあるときに、操作画面、プレビュー画面、印刷ジョブ状況の確認画面等の各種表示をする。一方、表示部４７３は、画像形成装置１がスリープモードにあるときには消灯する。   The display unit 473 displays various displays such as an operation screen, a preview screen, and a print job status confirmation screen when the image forming apparatus 1 is in the normal operation mode. On the other hand, the display unit 473 is turned off when the image forming apparatus 1 is in the sleep mode.

ファクシミリ通信部７１は、図略の符号化／復号化部、変復調部及びＮＣＵ（Network Control Unit）を備え、公衆電話回線網を用いてのファクシミリの送信を行うものである。   The facsimile communication unit 71 includes an unillustrated encoding / decoding unit, modulation / demodulation unit, and NCU (Network Control Unit), and performs facsimile transmission using a public telephone network.

ネットワークインターフェイス部９１は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、当該ネットワークインターフェイス部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ローカルエリア内のコンピューター２００等と種々のデータの送受信を行う。   The network interface unit 91 includes a communication module such as a LAN board, and transmits / receives various data to / from the computer 200 in the local area via a LAN connected to the network interface unit 91.

ＨＤＤ９２は、原稿読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置である。   The HDD 92 is a large-capacity storage device that stores document images and the like read by the document reading unit 5.

サーモパイルアレイセンサー８０は、２次元のアレイ状に配置された複数のサーモパイル素子を有し、温度検出面を縦横複数の領域に分割して各サーモパイル素子が各領域の温度に対応する温度検出信号を出力する。   The thermopile array sensor 80 has a plurality of thermopile elements arranged in a two-dimensional array. The temperature detection surface is divided into a plurality of vertical and horizontal areas, and each thermopile element outputs a temperature detection signal corresponding to the temperature of each area. Output.

駆動モーター７０は、画像形成部１２の搬送ローラー対１９等に回転駆動力を付与する駆動源である。   The drive motor 70 is a drive source that applies a rotational drive force to the conveyance roller pair 19 and the like of the image forming unit 12.

制御ユニット１０は、制御部１００と、温度検出部１０１とを備えている。   The control unit 10 includes a control unit 100 and a temperature detection unit 101.

制御部１００は、画像形成装置１の動作制御を全体的に司る。制御部１００は、原稿読取部５、原稿給送部６、画像処理部３１、画像メモリー３２、画像形成部１２、操作部４７、ファクシミリ通信部７１、ネットワークインターフェイス部９１、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）９２等と接続され、これら各部の駆動制御を行う。   The control unit 100 is responsible for overall operation control of the image forming apparatus 1. The control unit 100 includes a document reading unit 5, a document feeding unit 6, an image processing unit 31, an image memory 32, an image forming unit 12, an operation unit 47, a facsimile communication unit 71, a network interface unit 91, and an HDD (hard disk drive) 92. Etc., and drive control of these parts is performed.

温度検出部１０１は、サーモパイルアレイセンサー８０における複数のサーモパイル素子８１のそれぞれから出力される温度検出信号を受信し、当該温度検出信号に基づいて温度を算出する。例えば、温度検出部１０１は、温度検出信号の示す値と、係数とを用いて温度を算出する、又は温度検出信号の示す値と温度との対応関係を示すテーブルを有して、当該テーブルから温度検出信号の示す値に対応する温度を読み出すことにより温度を検出する。   The temperature detection unit 101 receives a temperature detection signal output from each of the plurality of thermopile elements 81 in the thermopile array sensor 80, and calculates a temperature based on the temperature detection signal. For example, the temperature detection unit 101 calculates a temperature using a value indicated by the temperature detection signal and a coefficient, or has a table indicating a correspondence relationship between the value indicated by the temperature detection signal and the temperature. The temperature is detected by reading the temperature corresponding to the value indicated by the temperature detection signal.

また、温度検出部１０１は、サーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面における予め定められた領域毎に、サーモパイルアレイセンサー８０から上記温度検出信号を受信する。すなわち、温度検出部１０１は、受信した温度検出信号が温度検出面におけるいずれの領域に属するものであるかを識別する機能を備える。温度検出部１０１は、温度検出面で区分された予め定められた領域毎に、サーモパイルアレイセンサー８０から受信した温度検出信号に基づいて温度を検出することで、当該各領域に対応付けられているサーモパイルアレイセンサー８０の被測定対象位置の温度を検出する。   In addition, the temperature detection unit 101 receives the temperature detection signal from the thermopile array sensor 80 for each predetermined region on the temperature detection surface of the thermopile array sensor 80. That is, the temperature detection unit 101 has a function of identifying which region on the temperature detection surface the received temperature detection signal belongs to. The temperature detection unit 101 is associated with each region by detecting the temperature based on the temperature detection signal received from the thermopile array sensor 80 for each predetermined region divided by the temperature detection surface. The temperature of the measurement target position of the thermopile array sensor 80 is detected.

図３は、一例に係るサーモパイルアレイセンサー８０の概略構成を示す図である。サーモパイルアレイセンサー８０は、２次元のアレイ状に配置された複数のサーモパイル素子８１を備えている。図３の例では、縦８×横８の計６４個のサーモパイル素子８１がアレイ状に配置されている。アレイ状に配置されたサーモパイル素子８１には、図示しない光学系や赤外線透過フィルターを経由して赤外線が入射される。各サーモパイル素子８１は、サーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面を縦横複数の領域（図３の場合、縦８×横８の６４領域）に分割して各領域の温度を検出し、検出した温度に応じた電気信号を温度検出信号として出力する。   FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a thermopile array sensor 80 according to an example. The thermopile array sensor 80 includes a plurality of thermopile elements 81 arranged in a two-dimensional array. In the example of FIG. 3, a total of 64 thermopile elements 81 of 8 × 8 are arranged in an array. Infrared rays are incident on the thermopile elements 81 arranged in an array via an optical system and an infrared transmission filter (not shown). Each thermopile element 81 divides the temperature detection surface of the thermopile array sensor 80 into a plurality of vertical and horizontal regions (in the case of FIG. 3, 64 regions of 8 × 8 in the horizontal direction), detects the temperature of each region, and detects the detected temperature. A corresponding electrical signal is output as a temperature detection signal.

図４は、サーモパイルアレイセンサー８０で定着部１３における熱ローラー１３Ａの両端温度を検出する構成を示す図である。サーモパイルアレイセンサー８０は、熱ローラー１３Ａの中央近傍に、温度検出面を熱ローラー１３Ａに向けて配置されている。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration in which the thermopile array sensor 80 detects the temperature at both ends of the heat roller 13A in the fixing unit 13. The thermopile array sensor 80 is disposed in the vicinity of the center of the heat roller 13A with the temperature detection surface facing the heat roller 13A.

サーモパイルアレイセンサー８０の視野角θは、垂直及び水平方向ともにおよそ３０°前後であり、温度検出面は、前方約１０ｃｍにおいておよそ５〜６ｃｍ四方の正方形である。また、温度検出面の分解能は、およそ３〜４°であり、各サーモパイル素子８１が温度を検出する各領域は、前方約１０ｃｍにおいておよそ６〜７ｍｍ四方の正方形である。このように、サーモパイルアレイセンサー８０の視野角θが比較的狭いため、１個のサーモパイルアレイセンサー８０で熱ローラー１３Ａの両端の温度を同時に検出することが困難である。そこで、鏡Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２をそれぞれ角度調整してサーモパイルアレイセンサー８０周辺の適所に配置し、熱ローラー１３Ａの両端から放射される赤外線Ｉｒを、サーモパイルアレイセンサー８０の視野角θ内に入射させる構成を採る。   The viewing angle θ of the thermopile array sensor 80 is approximately 30 ° in both the vertical and horizontal directions, and the temperature detection surface is a square of approximately 5 to 6 cm square at approximately 10 cm in front. Further, the resolution of the temperature detection surface is about 3 to 4 °, and each region where each thermopile element 81 detects the temperature is a square of about 6 to 7 mm in about 10 cm in front. Thus, since the viewing angle θ of the thermopile array sensor 80 is relatively narrow, it is difficult to simultaneously detect the temperatures of both ends of the heat roller 13A with one thermopile array sensor 80. Therefore, the mirrors M11, M12, M21, and M22 are respectively adjusted in angle and arranged at appropriate positions around the thermopile array sensor 80, and the infrared light Ir emitted from both ends of the heat roller 13A is within the viewing angle θ of the thermopile array sensor 80. Adopt the structure to make it enter.

図４に示す構成では、サーモパイルアレイセンサー８０は、熱ローラー１３Ａの回転軸方向の中央位置に配設されている。鏡Ｍ１１は、熱ローラー１３Ａの一端部から放射される赤外線Ｉｒを受けることが可能な位置、すなわち、熱ローラー１３Ａの当該一端部に対向する近傍位置に配置される。鏡Ｍ１２は、鏡Ｍ１１の配置位置から熱ローラー１３Ａの回転軸方向にサーモパイルアレイセンサー８０の近傍位置に移動した位置であって、サーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面の前方となる位置に配置される。鏡Ｍ１１は、その反射面が、熱ローラー１３Ａの上記一端部から放射される赤外線Ｉｒを鏡Ｍ１２に向けて反射させる角度に設定されている。鏡Ｍ１２は、その反射面が、鏡Ｍ１１により反射されてきた当該赤外線Ｉｒをサーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面に反射させる角度に設定されている。   In the configuration shown in FIG. 4, the thermopile array sensor 80 is disposed at the center position in the rotation axis direction of the heat roller 13 </ b> A. The mirror M11 is disposed at a position where it can receive the infrared ray Ir radiated from one end portion of the heat roller 13A, that is, a position near the one end portion of the heat roller 13A. The mirror M12 is a position moved from the arrangement position of the mirror M11 to the vicinity of the thermopile array sensor 80 in the rotation axis direction of the heat roller 13A, and is arranged at a position in front of the temperature detection surface of the thermopile array sensor 80. . The reflection surface of the mirror M11 is set to an angle that reflects the infrared light Ir emitted from the one end of the heat roller 13A toward the mirror M12. The reflection surface of the mirror M12 is set to an angle that reflects the infrared Ir reflected by the mirror M11 to the temperature detection surface of the thermopile array sensor 80.

同様に、鏡Ｍ２１は、熱ローラー１３Ａの他端部から放射される赤外線Ｉｒを受けることが可能な位置に配置され、熱ローラー１３Ａの上記他端部から放射される赤外線Ｉｒを鏡Ｍ２２に向けて反射させる。鏡Ｍ２２は、鏡Ｍ２１の配置位置から熱ローラー１３Ａの回転軸方向にサーモパイルアレイセンサー８０の近傍位置に移動した位置に配置され、鏡Ｍ２１により反射されてきた当該赤外線Ｉｒをサーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面に反射させる。   Similarly, the mirror M21 is disposed at a position capable of receiving the infrared Ir radiated from the other end of the heat roller 13A, and the infrared Ir radiated from the other end of the heat roller 13A is directed to the mirror M22. To reflect. The mirror M22 is arranged at a position moved from the arrangement position of the mirror M21 in the vicinity of the thermopile array sensor 80 in the rotation axis direction of the heat roller 13A, and the infrared Ir reflected by the mirror M21 is transmitted to the temperature of the thermopile array sensor 80. Reflect on the detection surface.

これにより、鏡Ｍ１１及び鏡Ｍ１２の組と、鏡Ｍ２１及び鏡Ｍ２２の組は、熱ローラー１２Ａの回転軸方向においてそれぞれに割り当てられた位置から放射される赤外線Ｉｒをサーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面に入射させる。なお、特に図示しないが、熱ローラー１２Ａの回転軸方向における各位置に、これらと同様の構成からなる鏡の組を配設することによって、当該回転軸方向における各位置で放射される赤外線Ｉｒをサーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面に入射可能である。   As a result, the pair of mirrors M11 and M12 and the pair of mirrors M21 and M22 emit infrared Ir radiated from the respective positions in the rotation axis direction of the heat roller 12A to the temperature detection surface of the thermopile array sensor 80. To enter. Although not particularly illustrated, by arranging a pair of mirrors having the same configuration at each position in the rotation axis direction of the heat roller 12A, infrared Ir radiated at each position in the rotation axis direction is emitted. The light can enter the temperature detection surface of the thermopile array sensor 80.

続いて、上記のように熱ローラー１３Ａの回転軸方向における各位置の温度を検出する場合における、サーモパイルアレイセンサー８０が備える温度検出面における温度検出領域の割り当てを説明する。図５は、熱ローラー１３Ａの回転軸方向における各位置の温度を検出する場合のサーモパイルアレイセンサー８０の温度検出領域の割り当て例を示す図である。   Next, the assignment of the temperature detection area on the temperature detection surface provided in the thermopile array sensor 80 when detecting the temperature at each position in the rotation axis direction of the heat roller 13A as described above will be described. FIG. 5 is a diagram showing an example of assigning the temperature detection region of the thermopile array sensor 80 when detecting the temperature at each position in the rotation axis direction of the heat roller 13A.

例えば、サーモパイルアレイセンサー８０において、縦４×横４の計１６個のサーモパイル素子８１の温度検出領域８０Ａに、鏡Ｍ１１，Ｍ１２の組によって反射させた熱ローラー１３Ａの一端からの赤外線Ｉｒを入射させ、縦４×横４の計１６個の別のサーモパイル素子８１の温度検出領域８０Ｂに、鏡Ｍ２１，Ｍ２２の組によって反射させた熱ローラー１３Ａの他端からの赤外線Ｉｒを入射させる。すなわち、鏡Ｍ１２，Ｍ２２は、対応するそれぞれの当該温度検出領域に上記赤外線Ｉｒを入射させる角度に設定されている。   For example, in the thermopile array sensor 80, infrared Ir from one end of the heat roller 13A reflected by the pair of mirrors M11 and M12 is incident on the temperature detection region 80A of a total of 16 thermopile elements 81 of 4 × 4. Infrared Ir from the other end of the heat roller 13A reflected by the pair of mirrors M21 and M22 is made incident on the temperature detection regions 80B of a total of 16 other thermopile elements 81 of 4 × 4 in length. That is, the mirrors M12 and M22 are set to an angle at which the infrared light Ir is incident on the corresponding temperature detection region.

なお、サーモパイルアレイセンサー８０の残りの温度検出領域に、熱ローラー１２Ａの回転軸方向における他の位置に配設した異なる鏡の組（鏡Ｍ１１，Ｍ１２の組及び鏡Ｍ２１，Ｍ２２の組と同様に構成）からの赤外線Ｉｒを入射させるようにしてもよい。また、当該鏡の組を用いずに、サーモパイルアレイセンサー８０の残りの温度検出領域に、熱ローラー１３Ａの中央部から放射される赤外線Ｉｒを入射させるようにしてもよい。   In addition, in the remaining temperature detection region of the thermopile array sensor 80, a set of different mirrors (a set of mirrors M11 and M12 and a set of mirrors M21 and M22) arranged at other positions in the rotation axis direction of the heat roller 12A. Infrared Ir from the configuration may be incident. Alternatively, the infrared Ir radiated from the center of the heat roller 13A may be incident on the remaining temperature detection region of the thermopile array sensor 80 without using the mirror pair.

これにより、温度検出部１０１が、サーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面における領域毎に、サーモパイルアレイセンサー８０から受信した温度検出信号に基づいて温度を検出することで、１個のサーモパイルアレイセンサー８０を用いて、熱ローラー１３Ａの回転軸方向における各位置の温度を同時に検出することが可能になる。   As a result, the temperature detection unit 101 detects the temperature based on the temperature detection signal received from the thermopile array sensor 80 for each region on the temperature detection surface of the thermopile array sensor 80, so that one thermopile array sensor 80 is obtained. It is possible to simultaneously detect the temperature at each position in the rotation axis direction of the heat roller 13A.

なお、定着部１３に、熱ローラー１３Ａではなく熱ベルトが用いられている場合には、上記と同様にして、１個のサーモパイルアレイセンサー８０で熱ベルトの各位置の温度を検出することが可能である。   When a heat belt is used for the fixing unit 13 instead of the heat roller 13A, the temperature at each position of the heat belt can be detected by one thermopile array sensor 80 in the same manner as described above. It is.

図６は、サーモパイルアレイセンサー８０で画像形成装置１の機内と機外の温度を検出する他の構成を示す図であり、装置本体１１を上面から見た模式図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating another configuration in which the thermopile array sensor 80 detects the temperature inside and outside the image forming apparatus 1, and is a schematic view of the apparatus main body 11 as viewed from above.

この構成では、サーモパイルアレイセンサー８０は、装置本体１１の内部に設けられている。上述したように、サーモパイルアレイセンサー８０の視野角θが比較的狭いため、１個のサーモパイルアレイセンサー８０で画像形成装置１の機内と機外の温度を同時に検出することが困難である。そこで、凸面鏡Ｍ３０をサーモパイルアレイセンサー８０の正面に配置して、機内及び機外から放射される赤外線Ｉｒを、サーモパイルアレイセンサー８０の視野角θ内に入射させる。機内の赤外線Ｉｒは、凸面鏡Ｍ３０で反射してサーモパイルアレイセンサー８０の視野角θ内に入射する。機外の赤外線Ｉｒは、装置本体１１の前面に設けられた開口部１１０を通って、凸面鏡Ｍ３０で反射してサーモパイルアレイセンサー８０の視野角θ内に入射される。すなわち、凸面鏡３０は、サーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面の前方であって、機内及び機外の両方から放射されてくる赤外線Ｉｒを、サーモパイルアレイセンサー８０の視野角θ内に向けて反射させることが可能な位置に配設される。   In this configuration, the thermopile array sensor 80 is provided inside the apparatus main body 11. As described above, since the viewing angle θ of the thermopile array sensor 80 is relatively narrow, it is difficult to simultaneously detect the temperature inside and outside the image forming apparatus 1 with one thermopile array sensor 80. Accordingly, the convex mirror M30 is disposed in front of the thermopile array sensor 80, and the infrared Ir radiated from inside and outside the apparatus is made incident within the viewing angle θ of the thermopile array sensor 80. In-machine infrared Ir is reflected by the convex mirror M30 and enters the viewing angle θ of the thermopile array sensor 80. The infrared Ir outside the apparatus passes through the opening 110 provided in the front surface of the apparatus main body 11, is reflected by the convex mirror M30, and enters the viewing angle θ of the thermopile array sensor 80. That is, the convex mirror 30 reflects the infrared light Ir radiated from both inside and outside of the thermopile array sensor 80 toward the viewing angle θ of the thermopile array sensor 80. It is arranged at a position where possible.

また、例えば、凸面鏡Ｍ３０を、画像形成装置１の操作部４７の前方位置であって、操作者Ｍが操作部４７を操作すると想定される予め定められた位置から放射される赤外線Ｉｒを受けることが可能な位置に配置することによって、サーモパイルアレイセンサー８０によって、画像形成装置１の機内温度と、画像形成装置１に接近する操作者Ｍの存在有無の検出とを可能にすることができる。   In addition, for example, the convex mirror M30 receives infrared Ir radiated from a predetermined position where the operator M is assumed to operate the operation unit 47 at a position in front of the operation unit 47 of the image forming apparatus 1. Therefore, the thermopile array sensor 80 can detect the temperature inside the image forming apparatus 1 and the presence / absence of the operator M approaching the image forming apparatus 1.

図７は、上記のようにして機内と機外の温度を検出する場合における、サーモパイルアレイセンサー８０の温度検出面における温度検出領域の割り当て例を示す図である。例えば、サーモパイルアレイセンサー８０において、温度検出面の半分に相当する３２個のサーモパイル素子８１の温度検出領域８０Ｃに、機内の赤外線Ｉｒを入射させ、残り半分である３２個のサーモパイル素子８１の温度検出領域８０Ｄに、機外の赤外線Ｉｒを入射させる。   FIG. 7 is a diagram showing an example of assignment of temperature detection areas on the temperature detection surface of the thermopile array sensor 80 when detecting the temperature inside and outside the machine as described above. For example, in the thermopile array sensor 80, the infrared Ir in the apparatus is incident on the temperature detection region 80C of 32 thermopile elements 81 corresponding to half of the temperature detection surface, and the temperature detection of the 32 thermopile elements 81, which is the other half. Infrared Ir outside the apparatus is incident on the region 80D.

これにより、温度検出領域８０Ｃ、８０Ｄ毎に、サーモパイルアレイセンサー８０から受信した温度検出信号に基づいて温度を検出することで、１個のサーモパイルアレイセンサー８０を用いて、画像形成装置１の機内と機外の温度を同時に検出することが可能になる。   Thus, by detecting the temperature based on the temperature detection signal received from the thermopile array sensor 80 for each of the temperature detection regions 80C and 80D, the inside of the image forming apparatus 1 can be detected using one thermopile array sensor 80. It becomes possible to detect the temperature outside the machine at the same time.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、反射部材として鏡を用いる構成を例にして説明しているが、反射部材は、赤外線を反射させることが可能な素材からなるものであれば、鏡に限られず、他の素材を用いて作成された反射板等の反射部材であってもよい。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, a configuration using a mirror as the reflecting member is described as an example. However, the reflecting member is not limited to a mirror as long as it is made of a material capable of reflecting infrared rays. A reflecting member such as a reflecting plate made using the above material may be used.

また、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよいし、更には、他の電子機器であってもよい。   In addition, the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention has been described using a multifunction peripheral. However, this is only an example, and other image forming apparatuses such as a printer, a copier, and a facsimile machine may be used. Furthermore, other electronic devices may be used.

また、上記実施形態では、図１乃至図７を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。   Moreover, in the said embodiment, the structure and process which were shown by the said embodiment using FIG. 1 thru | or FIG. 7 are only one Embodiment of this invention, and are not the meaning which limits this invention to the said structure and process.

１ 画像形成装置
１２ 画像形成部
１３ 定着装置
８０ サーモパイルアレイセンサー
８１ サーモパイル素子
１０１ 温度検出部
Ｍ１１ 鏡
Ｍ１２ 鏡
Ｍ２１ 鏡
Ｍ２２ 鏡
Ｍ３０ 凸面鏡
θ 視野角
Ｉｒ 赤外線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 12 Image forming part 13 Fixing apparatus 80 Thermopile array sensor 81 Thermopile element 101 Temperature detection part M11 Mirror M12 Mirror M21 Mirror M22 Mirror M30 Convex mirror θ Viewing angle Ir Infrared

Claims (3)

画像データに基づいて生成されたトナー像を記録媒体上に画像形成する画像形成部と、
前記記録媒体上のトナー像を熱ローラー及び圧ローラーにより当該記録媒体に定着させる定着部と、
２次元のアレイ状に配置された複数のサーモパイル素子を有し、温度検出面を縦横複数の領域に分割して各サーモパイル素子が各領域の温度に対応する温度検出信号を出力するサーモパイルアレイセンサーと、
前記熱ローラーと前記サーモパイルアレイセンサーの前記温度検出面の間に介在して、前記温度検出面の前方となる位置に配置され、前記定着部における前記熱ローラーの一部であって前記サーモパイルアレイセンサーの視野角外となる部分である被測定対象位置から放射される赤外線を反射させて、前記温度検出面における予め定められた領域に限定的に入射させる角度に調整された反射部材と、
前記複数のサーモパイル素子のそれぞれから出力される前記温度検出信号に基づいて温度を検出する温度検出部とを備え、
前記反射部材は複数設けられ、当該各反射部材毎に、前記被測定対象位置及び前記予め定められた領域がそれぞれ異ならせて設定され、前記反射部材毎の前記被測定対象位置は、前記熱ローラーの回転軸方向において異なる位置とされ、
前記サーモパイルアレイセンサーは、前記温度検出面における前記各予め定められた領域以外となる温度検出領域に、当該サーモパイルアレイセンサーの視野角内となる前記熱ローラー部分を前記被測定対象位置として当該部分から放射される赤外線が入射される位置に配置され、
前記温度検出部は、前記各予め定められた領域及び前記温度検出領域にある前記各サーモパイル素子から出力される前記温度検出信号に基づいて、前記各予め定められた領域及び前記温度検出領域に対応するそれぞれの前記被測定対象位置の温度を検出し、
前記サーモパイルアレイセンサー及び前記複数の反射部材が機器内部に設けられている画像形成装置。 An image forming unit that forms an image on a recording medium with a toner image generated based on the image data;
A fixing unit for fixing the toner image on the recording medium to the recording medium by a heat roller and a pressure roller;
A thermopile array sensor having a plurality of thermopile elements arranged in a two-dimensional array, the temperature detection surface being divided into a plurality of vertical and horizontal areas, and each thermopile element outputting a temperature detection signal corresponding to the temperature of each area; ,
The thermopile array sensor is disposed between the heat roller and the thermopile array sensor at a position in front of the temperature detection surface and is a part of the heat roller in the fixing unit. a reflecting member which reflects the infrared rays emitted from the measuring points, has been adjusted to the angle to be limited to entering the predetermined area to definitive on the temperature detection surface is at a viewing angle out to become part of,
A temperature detection unit that detects a temperature based on the temperature detection signal output from each of the plurality of thermopile elements;
A plurality of the reflection members are provided, and the measurement target position and the predetermined region are set different for each reflection member, and the measurement target position for each reflection member is the heat roller. Different positions in the rotation axis direction of
The thermopile array sensor has a temperature detection area other than the predetermined areas on the temperature detection surface, and the heat roller part that is within the viewing angle of the thermopile array sensor is used as the measurement target position from the part. Arranged at the position where the emitted infrared light is incident,
The temperature detection unit corresponds to the predetermined region and the temperature detection region based on the temperature detection signal output from each thermopile element in the predetermined region and the temperature detection region. Detecting the temperature of each position to be measured,
An image forming apparatus in which the thermopile array sensor and the plurality of reflecting members are provided inside an apparatus. 前記反射部材が鏡である請求項１に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the reflecting member is a mirror. 本画像形成装置の装置本体に設けられ、操作者からの指示を受け付ける操作部と、An operation unit provided in the apparatus main body of the image forming apparatus and receiving an instruction from an operator;
２次元のアレイ状に配置された複数のサーモパイル素子を有し、温度検出面を縦横複数の領域に分割して各サーモパイル素子が各領域の温度に対応する温度検出信号を出力するサーモパイルアレイセンサーと、  A thermopile array sensor having a plurality of thermopile elements arranged in a two-dimensional array, the temperature detection surface being divided into a plurality of vertical and horizontal areas, and each thermopile element outputting a temperature detection signal corresponding to the temperature of each area; ,
前記サーモパイルアレイセンサーの視野角外となる装置内部及び外部の各被測定対象位置から放射されるそれぞれの赤外線を反射させて、前記温度検出面における異なる領域に入射させる角度に調整された凸面鏡とされた反射部材と、  It is a convex mirror that is adjusted to an angle that reflects each infrared ray radiated from each measurement target position inside and outside the device outside the viewing angle of the thermopile array sensor and enters the different areas on the temperature detection surface. A reflective member;
前記複数のサーモパイル素子のそれぞれから出力される前記温度検出信号に基づいて前記各被測定対象位置の温度を検出する温度検出部とを備え、  A temperature detection unit that detects the temperature of each measurement target position based on the temperature detection signal output from each of the plurality of thermopile elements;
前記サーモパイルアレイセンサー及び前記反射部材が装置内部に設けられ、  The thermopile array sensor and the reflective member are provided inside the apparatus,
前記反射部材は、本画像形成装置の操作部の前方位置であって、前記操作者が前記操作部を操作すると想定される装置外部の前記被測定対象位置から放射される赤外線を反射させることが可能な位置に配置されている画像形成装置。  The reflecting member is a front position of the operation unit of the image forming apparatus, and reflects infrared rays emitted from the measurement target position outside the apparatus that is assumed to be operated by the operator. An image forming apparatus arranged at a possible position.
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